平针织物胀破强力的影响因素解析
胀破强力是棉针织面料的一项重要物理测试指标，找到其影响因素，有利于更好地开发棉针织面料。本文按照通用的ASTM D 3786—01《薄膜法测定纺织品的鼓破强力》的测试方法，对棉纬平针织物从纱线强力、线圈长度和染整3个方面分别进行了分析。
1 ASTM D 3786-01测试方法简介
ASTM D 3786—01采用常规油压测试方法。测试前要进行仪器的校准。校准后．将面料平整固定在圆形卡盘上，在面料的下部．紧贴一弹性橡胶片，其直径为48 mm．该弹性橡胶片为一油压装置的对外施力部分，当加压时．橡胶片被油压鼓起，继而作用在覆于其上的面料上。随着压强的不断增大．弹性橡胶片形变越来越大．上部的面料也被越顶越紧．当压力增大到一定程度的时候，面料被鼓破．这时就可以在压强表盘上读出胀破时候的总强力，再减去施加在弹性橡胶片上的强力，就是面料的胀破强力。如达到测试仪器的大形变．面料依旧没有破裂．则结果显示为“Not Burst’o
2试验结果及分析
2．1纱线强力对胀破强力的影响
从ASTM D 3786—01测试仪器的设计原理可以看出，胶片是呈球形的形变来对面料施力．面料被固定在卡盘上．所以面料受力之后也是以近似球面的形式变化．如当面料被鼓起来后，其纵向线条也由直线变成了弧线。假定直线C为通过底面的直径，设半径为d，则列便是包含弧E，切线为日的图上的弦长．因d为弦切角，所以弧E所在圆的半径为d／sina，并且弧E所对的角度为2a，这样可以求得弧E的长度为：d／sina·1T·20d180。。这样可以求得伸长率如下式所示。
(d／sina·1T·2d／1 80。一2d)／2d=盯·or／(sina·180。)一l
同理，当取样分析的线段不是直径，而是其他任意线段D的时候，将C替换成D，则G替换成E、n替换成口，也可以得到类似式(1)的计算结果叮T·∥(si邶·180。)一1。即不论在测试样品中的任何位置，任何线段，虽然他们伸长的绝对量有区别，但是伸长率是完全相同的，也就是每条纱线受到的力是完全等价的。
由此得出结论：纱线的断裂强力越大，胀破强度就越高．并且断裂总是先发生在纱线强力相对薄弱的环节。因此，从纱线的角度来看．胀破强度不是取决于一批纱线的强力平均值．而是由强力的小值决定。
2．2线圈长度对胀破强力的影响
对于平针织物．面料结构对胀破强力的影响，也主要是指线圈长度(单位为cm／50针)对胀破强力的影响．
从ASTM D 3786—01的设计来看，当面料织造比较紧密的时候，覆盖在弹性橡胶片的纱线条数比较多，顶起时需要更大的强力。通过如下实验方案来验证这一点：采用棉纱的线密度为14．5 tex(40s)，同一设备，分别取5个不同的线圈长度各织造22．7 kg(50磅)平针布，然后同时进行染色和后整理，对其成品进行胀破测试和拉伸测试。
50个线圈的长度从13．2 cm增大到15．0 cm，在实际生产中已是非常大的变化量，但是胀破强力只降低了4．5％。由此可以推断，随着线圈长度的增大，面料的胀破强力有逐渐降低的趋势，但并不显著。这是因为当面料比较稀疏时，纱线之间的缝隙会偏大一些。测试仪器上弹性橡胶片承受了更多的压力，但此位置的面积终究只占非常小的比例，导致其对胀破强力的影响也比较小。因此，通过改变织造工艺来改善胀破强力，不是有效的途径。
从表1中还可以看出，在后整理和染色丁二艺完全一致的情况下，随织造线圈长度的增大，面料的纵、横向伸长率都有增大的趋势。当线圈长度为16 cm时，面料伸长率超过了测试仪器的大形变，测试结果为“Not Burst”．
2．3染整对胀破强力的影响
染整对面料的胀破强力影响非常大，情况也非常复杂。主要是不同的后整理剂和后整理方式对纱线的强力有不同的影响．
2-3．1预定形
含有氨纶的棉针织布，通常都会进行预定形。温度通常设定在190～200℃，时间通常为40～60 s，在此条件下，有些棉纤维发生热裂解，使得布面泛黄、强力降低[2]。有些面料，为改善卷边卷口现象，采用的温度和时间更长．棉纤维损伤就更为严重，胀破强力下降就更为明显。
2．3．2前处理
前处理对棉平针面料强力的影响因情况而异．棉织物多是在碱性条件下进行前处理，时间通常在1 h内。此过程通常近似有“碱缩”的效果，棉纱强力会略有提高．但对有些颜色的棉织物，如白色、深黑等，需要在前处理时加双氧水(H：O：)进行漂白，使得纤维素中的羟基被氧化，聚合度下降，布面强力也随之下降E2]。终使得同一大货的不同颜色之间，胀破强力有较大的区别。
2．3．3染色
棉针织物多是在碱性条件下进行缸内染色，正常染色对纱线的强力影响不大。但很多情况下颜色不能一次染到位，需要追加染料．甚至剥色。长时间煮布会造成布面强力降低，而剥色对布面强力影响更大。目前，剥色主要是用保险粉(Na矗p。)、双氧水(H：O：)、漂水(NaCl0)。它们都会破坏布面强力，使得胀破测试的结果偏低。如果是面料中混有少量的涤纶或锦纶，要求双染，情况就更为复杂。总的来讲，涤纶和锦纶多在酸性条件下染色，而酸能使纤维素水解，从而降低布面强力。
2．3．4成品定形
棉平针面料成品定形温度多在150℃上下，同预定形一样，在此温度下棉纤维的聚合度会降低，导致布面强力降低。如大货规格不符，需要重修，则强力损失会更为严重。
此外，防缩整理、抗皱整理、抗起毛起球整理等，能在纤维间形成网络胶联的整理，可以提高胀破强度；丝光可以提高棉纱的强力，从而提高胀破强度。而烧毛、磨毛等，将大大降低面料的胀破强度。
3．结论
3．1在ASTM D 3786—01方法的胀破测试中，测试样品各条纱线受力是等价的。因而胀破总是发生在薄弱的环节，提高纱线的低强力，降低纱线的断裂不匀率，可有效提高面料的胀破强力。
3．2随织造线圈长度的增大，胀破强力有减小的趋势，但变化量不明显。
3．3染色及后整理对面料的胀破强力有非常大的影响。能增大纱线强力或在布面间产生胶联的整理。可以提高面料胀破强力。反之，对纱线有强氧化、腐蚀、破坏作用的整理，将导致面料的胀破强力下降．
2022-11-09 00:00